BOBINA DE BLOQUEO
Las bobinas de bloqueo sirven para dirigir las señales de comunicación de alta frecuencia por las líneas deseadas, bloqueando las demás líneas para evitar pérdidas de señal. La bobina de bloqueo, también llamada Trampa de Onda, es un dispositivo destinado a ser instalado en serie en una línea de alta tensión. Su impedancia debe ser despreciable a la frecuencia de la red, de manera de no perturbar la transmisión de Energía, pero debe ser selectivamente elevada en cualquier banda de frecuencia utilizable para la transmisión por onda portadora. El equipo consiste en un inductor principal, un dispositivo de protección, descargador, y un dispositivo de sintonización Presentan una elevada impedancia a la alta frecuencia de la onda portadora (40 a 500 kHz), lo que evita que la señal se pierda al evitar su paso a través de ella. Al mismo tiempo, la impedancia a la frecuencia nominal de la red (50 o 60 Hz) debe ser un valor muy bajo para no influir en la trasmisión de la energía eléctrica.
Principales componentes de bobina de bloqueo
La transmisión de datos rápida y fiable es crucial en la gestión y el funcionamiento de las redes eléctricas, y para ello pueden utilizarse diferentes sistemas. Uno de los métodos de comunicación más económicos y más utilizados es transferir los datos en una frecuencia alta utilizando el circuito eléctrico principal. Esto suele llamarse Onda Portadora (OP). Las bobinas de bloqueo o trampas de onda están conectadas en serie con las líneas de transmisión. Han sido diseñados para presentar una alta impedancia con la señal HF, y una impedancia muy baja a la frecuencia industrial.
Junto con un condensador de acoplamiento, actúan como un filtro para derivar la señal HF a/desde el equipo de telecomunicación, y la señal de frecuencia de la potencia a/desde la subestación.
SECCIONES 1.- Bobina principal 2.- Terminal 3.- Anillo anticorona (opcional, dependiendo de la tensión del sistema) 4.- Capote anticorona (opcional, dependiendo de la tensión del sistema) 5.- Rejilla antipajaros 6.- Sintonizador 7.- Pararrayos 8.- Cruceta
Esquema de principio de inserción de bobinas
Bobina de bloqueo montada en poste
DISEÑO Y FABRICACIÓN Las bobinas de bloqueo tienen que presentar una alta impedancia en la frecuencia de PLC, bloqueando esta señal mientras que la impedancia a la frecuencia industrial (50 o 60 Hz) debe permanecer lo más baja posible para no afectar en el funcionamiento del sistema.
Los anchos de banda cubiertos por las bobinas de bloqueo tienen entre 50 y 500 kHz. La legislación y la administración local pueden limitar en parte el uso de algunas bandas de frecuencia en una gama de 50 a 490 kHz para evitar interferencias con otros sistemas de comunicación. Las líneas de alta tensión suelen tener corrientes de cortocircuito muy altas. Como bobinas de bloqueo están conectadas en serie con la línea, estas altas corrientes producen fuerzas mecánicas extremas dentro de la bobina principal. Por lo tanto, las bobinas de bloqueo deben poder soportar esas fuerzas, así como tensiones de maniobra y tipo rayo, sobrecarga térmica y toda otra circunstancia medioambiental o mecánica que pueda sufrir la línea. Las bobinas de bloqueo tienen tres componentes principales: La bobina principal El sintonizador Pararrayos
BOBINA PRINCIPAL La bobina o reactancia es el elemento principal de la bobina de bloqueo, las reactancias de las bobinas de bloqueo son fabricadas por Coil Innovation, Líder mundial en reactancias de núcleo de aire, estas bobinas incluyen una reactancia de cable de aluminio trenzado, diseñada y fabricada de acuerdo a la corriente máxima del sistema. El cable de aluminio trenzado va arrollado de forma continua, en una capa, si se requiere más de una capa, la separación entre las mismas logra con barras espaciadoras de resina epoxi y fibra de vidrio, barras que proporcionan un conducto de refrigeración entre las capas de cable. Este bobinado esta encapsulado en un filamento de fibra de vidrio enrollado en resina epoxi. Ambos extremos del bobinado están conectados a una cruceta de aluminio. Todas las conexiones de la bobina, las crucetas y los terminales principales están soldados, mientras que el sintonizador y el pararrayo están fijados con pernos o tornillos. Debido a la compleja fórmula matemática que define el tamaño constructivo y la disposición general de la bobina, los cálculos se realizan mediante programas de diseño asistido por el ordenador. Las bobinas de bloqueo están diseñadas para la clase temperatura F, de acuerdo a la norma IEC-60353, que permite un aumento medio de la temperatura de 115 K (medido con el método de la resistencia) y un aumento de la temperatura de 135 K en el punto más caliente.
Pararrayos La función del pararrayo es proteger el sintonizador y la bobina principal y está conectado en paralelo a estos. Está diseñado para operar en la t ensión del impulso del sistema, evitando operaciones falsas ocasionadas por sobretensiones durante los cortocircuitos.
Los pararrayos están diseñados para funcionar correctamente con la influencia electromagnética dentro dela bobina de bloqueo. Son de tipo oxido m etálico con una corriente de descarga estándar de 10 KA.
Bobina de bloqueo montada en un transformador
Bobina de bloqueo suspendida
SINTONIZADOR:
El sintonizador está conectado en paralelo con la bobina principal y consta de inductancias, condensadores y resistencias (L, C, R) que, junto con la inductancia de la bobina principal, ajustan el circuito a una frecuencia de resonancia (fcN) con una impedancia/resistencia mínima (ZbN/RbN) dentro de una banda de frecuencias (∅ faN). Este ajuste proporciona una señal de transmisión clara con una línea AT cargada o descargada. Estas inductancias, condensadores y resistencias elementales se encuentran encapsulados en una caja aislada que proporciona apoyo mecánico y se fija al cuerpo principal, convirtiéndolo en una unidad extremadamente fiable
Opciones de ajuste Ajuste de monofrecuencia y ajuste de frecuencia doble. El ajuste de monofrecuencia se usa cuando solo hay un canal de comunicación en la línea de alta tensión. Esta es la opción de ajuste más sencilla, pero solo es factible cuando se requiere banda estrecha
CURVA DE A JUSTE DE MONOFRE CUENCIA
NOTA: Debido a las propiedades de circuito resonante asociadas, también se pueden obtener dos curvas de ajuste separadas, con solo una bobina principal, lo que se conoce como ajuste de doble frecuencia.
Ajuste de banda ancha Las bobinas de bloqueo de banda ancha son efectuadas para aplicaciones multicanal y producen una banda de frecuencia amplia, definida en función de los valores del sistema eléctrico.
CURVA DE AJ USTE DE B ANDA ANCHA
AJUSTE IN SITU Puede suministrarse una bobina de bloqueo con un sintonizador ajustable in situ, siendo necesario cuando hay que modificar la banda de frecuencia tras la entrega o la instalación.
BOBINA DE BLOQUEO AUTOAJUSTADA. Estas bobinas de bloqueo no requieren sintonizador puesto que el ancho de banda viene dado por las características eléctricas de la bobina principal. Esto solo es posible para algunas bobinas del bloqueo de alta inductancia.
ACCESORIOS
Rejilla de Protección anti Pájaros: Las rejillas de protección contra pájaros evitan la entrada de aves al interior de la bobina principal. La rejilla es hecha de fibra de vidrio con protección contra UV y resistente al calor. La presencia de la rejilla de protección contra pájaros no perjudica el enfriamiento de la bobina de bloqueo. Conectores de línea (aluminio o bimetal) para conexión directa del conductor de alta tensión
Anillos anticorona. En caso de que no haya ningún requisito especial con relación al nivel de descarga de corona, su instalación no es necesaria para tensiones nominales de hasta 245 kV. Si es necesario, los anillos anticorona son construidos de tubos de aluminio. En este caso, el diámetro total de la bobina de bloqueo es aumentado en 40 mm y la altura total de la bobina, en 2×100 mm. En el caso de montaje sobre pedestal, la altura total es solamente aumentada en 100 mm, pues el anillo anticorona inferior se proyecta sobre el pedestal.
Terminales Los terminales estándar pueden ser planos o de levas, el tamaño depende de la corriente de la bobina principal, de acuerdo a las normas aplicables.
MONTAJE Las bobinas de bloqueo ofrecen diferentes opciones de montaje
Suspensión
Punto Único: una única argolla roscada ubicada en el centro de los brazos de la bobina principal, disponible solo para los modelos más ligeros
Varios puntos: hay varios soportes en la cruceta para colgar de los
aisladores.
PEDESTAL
S obre el TTC : la
bobina de bloqueo se puede montar sobre un condensador de acoplamiento o transformador de tensión capacitivo mediante una estructura de soporte de aluminio especialmente diseñada para soportar el peso y los campos electromagnéticos.
S obre A is ladores : Se
pueden utilizar varios aisladores para sujetar a bobina de bloqueo sobre el o los aisladores del poste.
Podemos observar que existen dos bobinas de onda portadora conectadas cada una en serie con la línea de alta tensión, m ontadas sobre dos fases, que suspenden desde el pórtico de entrada de línea, con doble cadena de aisladores en V, para quitarle grados de libertad. Estas bobinas son dispositivos que tienen una impedancia despreciable a frecuencia industrial, de tal forma de que no perturbe la transmisión de energía, pero debe ser
relativamente alta para cualquier banda de f recuencia usada para comunicación por portadora. Está colocada en dos fases para tener una en funcionamiento y la otra como reserva ante cualquier desperfecto. Este sistema de comunicación vincula dos subestaciones (comunicación a distancia). Cabe aclarar que la frecuencia portadora, del orden del 10 kHz, no entra a la barra.
VENTAJAS Proporciona un canal de máxima Fiabilidad para controlar y proteger la subestación, debido a su durabilidad. Sistema de ajuste de alta fiabilidad. Alta resistencia mecánica al estrés por cortocircuito. Tamaño compacto gracias al diseño puntero e innovador de la bobina, con un mejor rendimiento sísmico y ofreciendo menor resistencia al viento. No requiere mantenimiento Amplia gama de sintonizadores adecuadas para varias posibilidades de ajuste: banda estrecha, ancha o ajustable. Diferentes configuraciones de montaje (suspendido, sobre TTC, sobre aisladores) Amplia gama de terminales primarios.
BOBINA DE BLOQUEO SUSPENDIDAS
NORMA
APLICACION Las bobinas de bloqueo sirven para dirigir las señales de comunicación de alta frecuencia por las líneas deseadas, bloqueando las demás líneas para evitar pérdidas de señal. Se montan en serie en una línea eléctrica para restringir la señal del carrier de alta frecuencia a las secciones adecuadas de la línea. Tienen una alta impedancia en la banda de frecuencia portadora (40 a 500 kHz) evitando así la pérdida de señal. Además, la impedancia a la frecuencia industrial (50 o 60 Hz) es insignificante, para evitar interferencias con la transmisión eléctrica.
